С чем ассоциируется слово «свеча»? Автомобилист, скорее всего, подумает о свече зажигания двигателя внутреннего сгорания. Человек, близкий к медицине, вспомнит одну из форм введения в организм лекарственных средств. Однако большинство представят уютный и тёплый источник света.
Итак, в представлении большинства людей свеча – приспособление для освещения, выполненное чаще всего в виде цилиндра из твёрдого горючего материала, который в растопленном виде подводится к пламени с помощью фитиля, проходящего обычно вдоль продольной оси свечи.
Именно твёрдым материалом (при нормальных условиях) свеча отличается от другого, не менее популярного в течение многих веков источников света – масляной лампы, в которой фитиль погружён в ёмкость с жидким маслом.
Свечи были изобретены человеком сотни лет назад, однако долгое время они стоили дорого и потому обычно использовались лишь в домах достаточно обеспеченных людей. Прототипом свечи является наполненная маслом или жиром плошка (чаша) с обычной щепкой.
Позднее стали использовать фитили, изготовленные из различных волокон или ткани. Такие светильники источали не очень приятный запах и достаточно сильно коптили.
Первые свечи привычной каждому из нас сегодня конструкции появились в средневековье и изготавливались чаще всего из жира (так называемые сальные, или маканые, свечи) и намного реже более дорогие из воска. Для освещения большого помещения требовались сотни свечей, копоть от которых оседала на потолках и стенах.
Вот как в книге выдающегося английского физика, химика и физико-химика Майкла Фарадея (1791–1867) «История свечи» описан процесс изготовления наиболее распространённых в те времена маканых свечей: «Хлопчатобумажные фитили, нарезанные одинаковыми кусками, подвешиваются на петельках и разом обмакиваются в растопленное сало (говяжье или баранье). Потом они вынимаются, охлаждаются и снова окунаются, пока вокруг фитиля не нарастает достаточно толстый слой сала».
Так продолжалось вплоть до XV века, пока не была изобретена цилиндрическая форма для отливки свечей. Мало по малу начала возрастать и популярность пчелиного воска как горючего материала для свечей.
В XVI–XVII веках американскими колонистами было изобретено получение воска из некоторых местных растений, и свечи, произведённые этим способом, временно стали чрезвычайно популярными – они не дымили и не плавились так интенсивно, как сальные. Однако их производство было достаточно трудоёмким, и потому спрос на них постепенно исчез.
Развитие китобойной промышленности в конце XVIII века внесло первые существенные изменения в процесс производства свечей, потому что спермацет (воскоподобный жир, получаемый из верхней части головы кашалота) стал достаточно доступным. Спермацет горел лучше, чем традиционный животный жир и при этом не дымил.
Большинство изобретений, повлиявших на свечное дело, относится к XIX веку. В 1820 году французский химик-органик Мишель Эжен Шеврёль (1786 – 1889) открыл возможность выделения смеси жирных кислот из животных жиров – так называемого стеарина – технической стеариновой кислоты, представляющей собой смесь высших жирных карбоновых кислот (главным образом стеариновой и пальмитиновой).
Пять лет спустя в Англии Шеврёль запатентовал способ производства стеариновых свечей. Стеарин, который в силу подобных воску свойств иногда называемый стеариновым воском, «хорошо держал свою форму» и при этом горел без копоти и практически без запаха, а получение его было не слишком сложным. В результате вскоре стеариновые свечи почти полностью вытеснили все другие виды свечей.
По словам Майкла Фарадея «благодаря изобретению стеарина нынешняя свеча – это уже больше не жирный, противный предмет, каким была прежняя сальная свеча – нет, это предмет до того чистый, что стекающие с него капли не пачкают вещей и их можно соскрести в виде порошка».
Примерно в это же время была освоена и технология пропитки фитилей свечей борной кислотой, что избавляло от нагара и необходимости часто снимать остатки сгоревшего фитиля, которые в противном случае даже могли потушить свечу.
Ближе к началу XX века химики смогли получить нефтяной воск – парафин, который стабильно горел и практически не давал запаха (сильный запах имел лишь дым, образующийся при тушении свечи, но этот запах не был уж слишком неприятным). Кроме того, производство парафина было намного дешевле, чем любого другого известного к тому времени горючего вещества для свечей.
Единственным недостатком парафина была низкая температура плавления (45–70 °С), из-за чего нередко свечи имели свойство оплывать раньше, чем сгорают, но эта проблема была решена, после того, как для изготовления свечей стали использовать смесь парафина с более твёрдым и тугоплавким стеарином.
Любопытно, но даже при внедрении электрического освещения парафиновые свечи вплоть до начала XX века лишь набирали популярность, чему не в последнюю очередь способствовало бурное развитие нефтяной промышленности. Со временем значение свечей в освещении сменялось на декоративное и эстетическое.
На сегодняшний день парафиновые свечи являются наиболее распространёнными. Свечи делают из смеси высокоочищенного (снежно-белого или слегка прозрачного) парафина с небольшим количеством стеарина, либо из малоочищенного (жёлтого) парафина, как с добавкой стеарина, так и без неё.
Первые более эстетичны и менее пахучи, вторые же не так сильно оплывают. Намного реже свечи изготавливают из неочищенного (красно-жёлтого) парафина, которые очень сильно оплывают и потому почти не пользуются спросом.
…За время многовекового существования свеча как символ нашла своё место в произведениях искусства, устной и письменной речи. В символике она уподобляется солнцу, является символом света, жизни, духовности. В медицине свеча нередко олицетворяет врача, отдающего своё здоровье и даже жизнь ради излечения пациентов. При этом широко известна латинская поговорка: «Aliis inserviendo ipse consumor» – «Светя другим, сгораю».
Также у славянских народов свечи до сих пор иногда используются как атрибут разнообразных гаданий, в частности святочных – хронологически связанных с периодом зимних святок (с Сочельника по Крещение, т.е. 6 по 18 января).
Особую роль свеча играет в религии. Свечи используются в религиозных церемониях различных верований. Их использование восходит к древней форме языческого мировоззрения, выражавшегося в уважительном отношении к солнцу и огню (и не в последнюю очередь к очистительной силе огня).
Любопытно, но классические восковые свечи и сегодня нередко продолжают изготавливать так же, как это делали раньше и как это описал Майкл Фарадей. «На раму навешиваются фитили с металлическими наконечниками, чтобы воск не целиком покрывал фитиль. Рама подвешивается так, чтобы она могла вращаться над котлом с растопленным воском. Рабочий зачерпывает ложкой воск из котла и, поворачивая раму, поливает фитили, один за другим; за это время воск на них успевает застыть, и рабочий их поливает вторично, и так далее, до требуемой толщины.
Тогда их снимают… Сняв свечи с рамы, их катают по гладкой каменной плите, верхушке придают надлежащую коническую форму, а нижний конец аккуратно обрезают. Делается всё это столь тщательно, что таким образом можно изготовлять свечи четвериковые, шестериковые и т.д., т.е. такие, которых на фунт идёт ровно по 4, по 6 или сколько потребуется».
В зависимости от конструкции, состава и назначения различают такие наиболее распространённые виды свечей: хозяйственные, столовые, пеньковые, церковные, чайные, декоративные, гелевые, уличные, тростниковые, электрические декоративные и насыпные.
Хозяйственные свечи – это свечи, изготовленные из неокрашенного парафина средней или высокой степени очистки. Они имеют цилиндрическую форму и белый полупрозрачный или непрозрачный цвет.
Это наиболее дешёвый и распространённый вид свечей. Чаще всего их применяют в условиях временного отсутствия электроэнергии, а для устойчивости устанавливают в подсвечник.
Столовые свечи – подобно хозяйственным свечам имеют удлинённую форму в виде кругового цилиндра либо слабо выраженного конуса. Реже их изготавливают витыми.
В производстве этих свечей используются различные красители и ароматизаторы для придания им привлекательности и приятного запаха.
Пенько́вые свечи – свечи большого диаметра, не нуждающиеся в подсвечнике для устойчивости. В остальном совпадают по характеристикам со столовыми свечами – производятся с применением красителей и ароматизаторов.
Такие свечи достаточно громоздки, однако они более практичны, поскольку расплавленный парафин не стекает по свече, а заполняет образующуюся в теле свечи впадину.
Церковные свечи – традиционно изготавливаются полностью из пчелиного воска, хотя в отдельных случаях возможно добавление к нему парафина или стеарина. Обычно эти свечи тонкие и длинные и носят ритуальный характер.
Чайные свечи (другое название – свечи-таблетки) помещаются в низких алюминиевых стаканчиках (в виде таблеток) и используются в декоративных светильниках, ароматических лампах, а также для подогрева заварочных чайников.
Они отличаются наибольшей экономичностью, поскольку плавящийся парафин гарантированно остаётся в стаканчике и потому полностью сгорает.
Декоративные свечи отличаются необычной формой или расцветкой и нередко выполненные из различных материалов. К ним относятся многоцветные, резные свечи, а также свечи в виде различных фигур и статуэток.
Гелевые свечи – это разновидность декоративных свечей, которые изготавливаются из глицерина с добавкой желатина или другого желеобразующего вещества.
Гелевая масса обычно прозрачная и бесцветная, при горении не дающая запаха. Её расплавляют и заливают, в основном, в стеклянные ёмкости, на дне которых создается некая композиция из цветного песка, ракушек, бусинок или фигурок.
Уличные свечи предназначены для использования на открытом воздухе – на пикнике, на даче, на природе, во время представлений и шоу. Они могут содержать в себе пиротехнические составы, благодаря которым горение свечи может сопровождаться усилением или ослаблением пламени, различной его окраской (в том числе последовательной сменой окрасок), появлением искр, звёздочек над пламенем и других эффектов.
Тростниковые свечи – тусклые сальные свечи с фитилём из сердцевины тростника.
Примерно с 1970-х годов нашли применение и так называемые электрические декоративные (неоновые) свечи. По своей сути они не являются свечами как таковыми, а представляют собой газоразрядные лампы.
В заполненной неоном колбе такой лампы находятся две металлические пластинки, присоединенные к источнику электрического тока. Между пластинками при этом возникает кратковременный разряд, после чего он гаснет и появляется в другом месте. При этом создаётся эффект мерцания свечи.
Насыпные свечи – наиболее поздний вид свечей, представляющих собой гранулированный полуфабрикат с частицами диаметром от 1 до 5 мм. При этом горючие гранулы перед их использованием можно насыпать в любую ёмкость.
…Сегодня для освещения используются самые разнообразные источники света. Это и традиционные лампы накаливания и более совершенные люминесцентные, а также светодиодные лампы. Однако никакая лампа не сравнится со свечой, этим уютным домашним огоньком.
Источники информации:
Майкл Фарадей. История свечи: пер. с англ. / под ред. Б. В. Новожилова. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. (Серия «Библиотечка „Квант“», выпуск 2).
И.О. Микулёнок, доктор технических наук, профессор, КПИ им. Игоря Сикорского